Die Erfindung betrifft eine WC-Sitzgarnitur mit einem mit einer Sitzheizung ausgeführten Sitz und ein Verfahren zum Herstellen einer WC-Sitzgarnitur.
In der
Bei einer in der
Nachteilig bei einer derartigen Lösung ist, dass die die eigentliche Sitzfläche ausbildende Schale eine vergleichsweise große Wandstärke aufweist und eine entsprechend große Wärmekapazität hat, so dass vergleichsweise viel Energie und auch eine lange Zeit erforderlich sind, bis die eigentliche Sitzfläche auf die gewünschte Temperatur gebracht ist.
Eine ähnliche Lösung ist auch in der
Bekannt sind auch Lösungen, bei denen der Sitz mit Kanälen ausgeführt ist, die von einem Fluid, beispielsweise erwärmtem Wasser durchströmt werden. Derartige WC-Sitzgarnituren sind jedoch sehr kompliziert im Aufbau und haben sich auf dem europäischen Markt praktisch nicht durchgesetzt.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine WC-Sitzgarnitur mit einfachem Aufbau zu schaffen. Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein vereinfachtes Herstellverfahren zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, bzw. durch eine WC-Sitzgarnitur mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 3 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße WC-Sitzgarnitur hat einen Sitz, der einen die Sitzform/- geometrie im Wesentlichen ausbildenden Grundkörper und eine Sitzheizung zum Erwärmen einer Sitzfläche aufweist. Die Sitzheizung ist gemäß der Erfindung in eine die Sitzfläche überdeckende, auf den Grundkörper aufgebrachte Deckschicht integriert oder von der sehr dünnen Deckschicht überdeckt.
D. h., der eigentliche Sitz ist durch den Grundkörper gebildet, wobei die auf einem harzgetränkten Papier angeordnete Sitzheizung auf den Grundkörper aufgebracht und mit diesem verpresst wird. Nach dem Entnehmen aus einem Presswerkzeug wird dann die Deckschicht aufgebracht.
Das Herstellen der WC-Sitzgarnitur erfolgt dadurch, dass zunächst ein Grundkörper eines WC-Sitzes (oder auch des WC-Deckels) durch Pressen hergestellt wird. Dabei ist es bevorzugt, die WC-Sitzgarnitur aus einem duroplastischen Material herzustellen. Nach dem Pressen des Grundkörpers wird das Presswerkzeug geöffnet und in die Kavität die eigentliche Sitzheizung, das heißt eine auf einem harzgetränkten Papier angeordnete Heizdrahtanordnung eingelegt. Daraufhin wird das Presswerkzeug wieder geschlossen und die Sitzheizung mit dem noch warmen Grundkörper verpresst. Dabei ist die Trägerfolie aus einem harzgetränkten Material hergestellt, so dass eine innige Verbindung zwischen dem duroplastischen Grundkörper und dem Harz (Duroplast) erfolgt.
Der mit der Sitzheizung verpresste Grundkörper wird dann aus dem Presswerkzeug entnommen, gegebenenfalls nachbearbeitet und anschließend die Deckschicht aufgebracht.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird zunächst auf die Sitzheizung ein Füllermaterial zur Egalisierung der Oberfläche aufgebracht. Dieses Aufbringen kann beispielsweise durch Spritzen erfolgen. In einem weiteren Arbeitsgang wird dann eine Deck-/Lackschicht aufgebracht, deren Farbgebung und Oberflächeneigenschaften denjenigen der sonstigen, unlackierten Bereiche der WC-Sitzgarnitur entspricht. Auch diese Deckschicht kann durch Spritzen aufgetragen werden.
Das Einlegen der Sitzheizung erfolgt so, dass deren Trägerfolie/Trägermaterial vorzugsweise hin zur Wandung der Kavität orientiert ist, so dass beim Verpressen die eigentliche Heizdrahtanordnung von der Trägerfolie überdeckt ist.
Da diese Deckschicht dünn mit geringer Masse ausgeführt ist, kann die Sitzfläche sehr schnell auf die erforderliche Temperatur gebracht werden, so dass der Energieverbrauch gering ist.
Eine derartige Sitzheizung lässt sich prinzipiell auch bei bestehenden WC-Sitzen nachrüsten. Dies ist ein wesentlicher Unterschied zu herkömmlichen Lösungen, bei denen ein besonderer WC-Sitzaufbau und entsprechende Presswerkzeuge erforderlich sind.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Sitzheizung mäanderförmig ausgebildet, so dass praktisch die gesamte Sitzfläche überdeckt ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Sitzheizung auf einem Melaminharzpapier angeordnet.
Die Sitzheizung wird vorzugsweise sitzflächenseitig aufgebracht. Dabei kann die eigentliche Sitzfläche dann durch eine die Sitzheizung überdeckende Oberflächenschicht, beispielsweise mit einer Lackschicht, gebildet sein.
Anstelle der Lackschicht kann auch eine sonstige geeignete Deckschicht oder Oberflächenschicht, beispielsweise eine Pressschicht oder eine Folienschicht aufgebracht werden, die jedoch sehr dünn ausgeführt ist. Zur Vergleichmäßigung kann vor dem Aufbringen der Deckschicht ein Füller auf die Sitzheizung aufgebracht werden.
Vorzugsweise beträgt die Dicke der Deckschicht oder Oberflächenschicht nicht mehr als 1 mm, so dass innerhalb weniger Sekunden bis maximal einer Minute nach Start der Heizung eine spürbare Erwärmung des Sitzes erfolgt. Um eventuell vorhandenen nationalen Vorschriften entsprechen zu können, kann die Dicke der Deckschicht auch größer gleich 1 mm und etwa keiner gleich 2 mm ausgeführt werden.
Die Sitzheizung kann durch einen Heizdraht, eine leitfähige Farbschicht, eine leitfähige Folie, eine durch ein geeignetes Abscheideverfahren abgeschiedene Heizleiterbahn oder dergleichen ausgeführt sein. Bei einer Variante ist der Heizdraht durch Ultraschallschweißen auf eine Trägerfolie aufgebracht.
Der Energieverbrauch für die Heizung ist minimal, wenn die WC-Sitzgarnitur mit einem Sensor zum Anschalten der Heizung bei Benutzung ausgeführt ist.
Über eine geeignete Stelleinrichtung können beispielsweise die Heiztemperatur und die Heizdauer individuell voreingestellt werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Sensor zum Erfassen des Benutzungszustands der WC-Sitzgarnitur rückseitig, das heißt, in einem sitzgelenkseitigen Bereich des WC-Sitzes angeordnet. Dieser Sensor kann beispielsweise durch eine Lackschicht oder Oberflächenschicht überdeckt sein, so dass er von außen nicht sichtbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Thermostat die Heizleistung stufenförmig steuert. So kann beispielsweise über den Sensor die Benutzung der WC-Sitzgarnitur erfasst werden und an den Thermostat ein Signal zum Ansteuern der Sitzheizung abgegeben werden. Diese wird zunächst mit einer vergleichsweise hohen Heizleistung betrieben, um den WC-Sitz schnellstmöglich auf die Betriebstemperatur zu bringen. In der Folge kann dann zeitabhängig die Heizleistung stufenförmig herunter gefahren werden, um lediglich noch die Wärme zuzuführen, die durch Austausch mit der Umgebung verloren geht - ein Überhitzen des WC-Sitzes wird damit zuverlässig verhindert.
Bei einer Variante dieser stufenförmigen Steuerung der Heizleistung kann diese während der Benutzung auf einen Minimalwert abgesenkt oder vollständig ausgeschaltet werden, so dass der Energiebedarf minimiert ist. Nach Ablauf einer vorbestimmten Sperrzeit oder Absinken der Temperatur des WC-Sitzes bei Benutzung, kann die Heizleistung dann auch wieder erhöht werden.
Bei einer vereinfachten Variante bleibt die Heizung ständig eingeschaltet, wobei lediglich die Wärmeverluste über die Heizung ausgeglichen werden müssen. Der Vorteil dieser Variante ist, dass auf eine komplexe Elektronik zur Ansteuerung der Heizung verzichtet werden kann, so dass die Investitionskosten für die WC-Sitzgarnitur verringert sind. Dieser Vorteil geht jedoch mit höheren Betriebskosten durch die Dauerheizung einher. Der Nutzer hat es dabei in der Hand, die Dauerheizung beispielsweise durch Einstecken des Netzteils in Betrieb zu nehmen oder entsprechend auszuschalten. Selbstverständlich kann auch ein eigener Schalter zum Ein- und Ausschalten der Heizung vorgesehen sein. Die Anmelderin behält sich vor, auf diesen Dauerbetrieb einen eigenen Anspruch zu richten.
Die Ansteuerung der Sitzheizung kann über eine geeignete Anzeige optisch sichtbar sein. Diese Anzeige kann so ausgestaltet sein, dass die jeweilige Heizstufe erkennbar ist.
Die Sitzheizung kann mit Netzspannung betrieben sein oder aber auch netzunabhängig über einen Akku versorgt werden. Die verwendete Spannung kann als sichere Kleinspannung kleiner als 60 Volt DC oder 25 Volt AC ausgelegt sein.
Ein Anschlusskabel der Heizung kann eine Kupplung aufweisen, die beim Abnehmen der WC-Sitzgarnitur (Take Off) entkuppelt wird, so dass die WC-Sitzgarnitur auf einfache Weise gereinigt oder ausgewechselt werden kann.
Der Sensor zur Erfassung einer Nutzung des WCs kann beispielsweise auf eine Lichtänderung oder eine kurze Berührung durch die Hand reagieren, so dass die Heizung auch dann angesteuert wird, wenn der Deckel bereits vor der Nutzung aufstand. Prinzipiell kann jedoch auch die Heizung durch Öffnen des Deckels aktiviert werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Platine mit der Elektronik zur Steuerung der Sitzheizung in den Grundkörper des Sitzes eingebettet, wobei ein eigenes Gehäuse angesetzt wird oder diese Platine in eine Ausnehmung des Grundkörpers rückseitig eingesetzt wird. Die Elektronik ist in jedem Fall wasserdicht aufgenommen.
Die WC-Sitzgarnitur kann sowohl aus einem Thermoplast als auch aus einem Duroplast oder aber auch aus Pressholz oder einem sonstigen Werkstoff hergestellt werden. Bevorzugt ist es, den WC-Sitz aus Duroplast zu fertigen.
Zur weiteren Verbesserung des Bedienkomforts kann die WC-Sitzgarnitur mit einer Beleuchtung und/oder einem Nachtlicht ausgeführt sein, das über die oben genannte Elektronik beispielsweise im Sinne einer Dämmerungsschaltungsfunktion ansteuerbar ist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
In
Der Sitz ist mit einer gestrichelt angedeuteten Sitzheizung 10 ausgeführt, deren Heiztemperatur und Heizdauer über einen Thermostat 12 einstellbar ist, der Beispielsweise im Bereich der Sitzgelenkanordnung in ein Gehäuse integriert ist.
Die erfindungsgemäße WC-Sitzgarnitur 1 hat des Weiteren noch einen Sensor 14, über den die Benutzung des WC's erfasst werden kann. Dieser Sensor 14 kann in den Sitz 8 integriert sein (siehe
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sitzheizung 10 gemäß
Dieser Grundaufbau ist in
Die Herstellung der WC-Sitzgarnitur ist besonders einfach, wenn die Sitzheizung, im vorliegenden Fall der Heizdraht 16 bereits vorab mit der Deckschicht 20 verbunden ist, so dass beide Komponenten gleichzeitig auf den Grundkörper 18 aufgebracht werden.
Bei einem in der Praxis einfacher zu realisierenden Herstellverfahren wird auf den durch Pressen hergestellten Grundkörper 18 zunächst die Heizdrahtanordnung aufgebracht. Dabei kann der Heizdraht 16 beispielsweise auf einer Trägerfolie angeordnet sein, die auf den Grundkörper 18 aufgelegt wird. In einem weiteren Verfahrensschritt wird dann der Füller 21 aufgebracht, der die zurück gesetzten Bereiche (Lücken) zwischen den mäanderförmig angeordneten Heizdrahtabschnitten überdeckt. Auf diese vergleichmäßigte Oberfläche wird dann in einem weiteren Schritt eine Lackschicht oder eine sonstige Schicht aufgebracht.
Dieses Aufbringen der Deckschichtbereiche kann in einem gesonderten Arbeitsgang außerhalb des Presswerkzeugs erfolgen. Bei einer bevorzugten Verfahrensvariante wird der Grundkörper 18 zunächst durch Pressen hergestellt, das Presswerkzeug nach dem Pressvorgang aufgefahren, wobei der WC-Sitz 8 beispielsweise an dem Presswerkzeugoberteil bleibt und mit diesem sozusagen nach oben fährt. In die verbleibende Kavität im Presswerkzeugunterteil wird dann die Heizdrahtanordnung eingelegt. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Heizdrahtanordnung auf einer Trägerfolie angeordnet ist, wobei diese dann zur Wandung der Kavität im Presswerkzeugunterteil hin angeordnet ist und der Heizdraht 16 zum Grundkörper hin positioniert ist. Nach dem Einlegen des Heizdrahts 16 (ggfs. mit Trägerfolie) wird das Presswerkzeug wieder geschlossen und die Heizdrahtanordnung mit dem Grundkörper 18 verpresst. Nach dem Verpressen und dem Öffnen des Presswerkzeugs wird der mit der Heizdrahtanordnung versehene Grundkörper 18 entnommen und entgratet etc. Die Trägerfolie ist ein harzgetränktes Papier, das dann beim Verpressen eine innige Verbindung mit dem duroplastischen Grundkörper 18 eingeht und den Heizdraht 16 schützt.
Nach dem Entnehmen des mit dem Heizdraht 16 versehenen Grundkörpers 18 wird auf diesen der Füller 21 aufgebracht, um Unebenheiten in der Oberfläche, beispielsweise zurückgesetzte Bereiche zwischen den Heizdrahtabschnitten auszugleichen. Dieser Füller 21 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff, der eine gute Verbindung mit dem Grundkörper 18 und einer Deckschicht eingeht und wird beispielsweise im Nasslackierverfahren aufgebracht.
Nach dem Aushärten des Füllers 21 wird der mit der Heizdrahtanordnung versehene Bereich des WC-Sitzes 8 geschliffen und anschließend - beispielsweise ebenfalls durch Nasslackieren - eine Deckschicht aufgetragen. Die Farbe dieser Deckschicht entspricht derjenigen des Grundmaterials, wobei diese Deckschicht so ausgebildet ist, dass sie im Hinblick auf die Oberflächenqualität und Oberflächenanmutung derjenigen der sonstigen Bereiche der WC-Sitzgarnitur 1 entspricht. Mit anderen Worten gesagt, nach dem Auftragen der Deckschicht 20 ist die Sitzheizung 10 von außen her nicht sichtbar.
Bei der oben beschriebenen Vorgehensweise wird die Elektronik, die im Folgenden noch näher erläutert wird, das heißt, die Ansteuerelemente und die Stromversorgung der Sitzheizung 10 vorzugsweise vordem Lackiervorgang montiert.
Wie bereits erläutert, kann in einem alternativen Verfahren die Heizdrahtanordnung 16 gemeinsam mit dem Pressmaterial in die Kavität des Presswerkzeugs eingebracht werden. Bei dieser Variante erfolgt somit das Verpressen und das Integrieren der Heizdrahtanordnung in einem Pressvorgang.
Bei den oben und in Zusammenhang mit den folgenden Ausführungsbeispielen erläuterten Sitzheizungen 10 kann die Heizdrahtanordnung beispielsweise durch Ultraschallschweißen auf der Trägerfolie, die ein harzgetränktes Papier ist, angeordnet werden.
Bei einer Variante des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels ist der Sensor 14' nicht an den in
In
Wie eingangs erläutert, kann die Sitzheizung 10 auch ständig oder über einen langen Zeitraum eingeschaltet bleiben. D. h, die Sitzheizung 10 wird vom Nutzer einmal in Betrieb genommen und bleibt dann eingeschaltet, so dass der WC-Sitz 8 ständig erwärmt wird. Die erforderliche Energie wird über die Stromversorgung zugeführt. Es kann allerdings auf eine eigene Elektronik zur Ansteuerung der Sitzheizung 10 verzichtet werden. In der einfachsten Lösung wird eine geeignete Temperatur werksseitig voreingestellt. Bei einer etwas komfortableren Lösung kann die Temperatur über einen Regler eingestellt und über einen Thermostaten überwacht werden - die Sitzheizung bleibt jedoch im Dauerbetrieb, so dass der Schaltungsaufwand gegenüber der vorstehend beschriebenen Lösung erheblich verringert ist.
Bei einer einfachen Lösung wird die Sitzheizung einfach durch Einstecken bzw. durch Herausziehen eines Netzteils oder Steckers ein- bzw. ausgeschaltet.
Wie beim zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel kann die Heizdrahtanordnung auf einer Trägerfolie, die ein harzgetränktes Papier ist, angeordnet sein und mit dem Grundkörper 18 in der vorbeschriebenen Weise verpresst werden. Das Aufbringen der Deckschicht 20 und des Füllers 21 erfolgt entsprechend.
In
Anstelle der bei den obigen Ausführungsbeispielen beschriebenen Heizdrähten können auch andere Heizelemente, beispielsweise Leiterbahnen, PTC-Widerstandselemente oder dergleichen verwendet werden.
Die Stromversorgung der Sitzheizung 10 erfolgt entweder über Netzspannung, wobei dann die WC-Sitzgarnitur mit einem entsprechenden 220V/110V-Anschluss oder einen Niederspannungsanschluss (beispielsweise 60 Volt DC oder 25 Volt AC) ausgeführt ist. Dieser Anschluss kann auch über die Keramik 2 erfolgen, wobei dann die Stromversorgung in die Keramik integriert ist. Alternativ kann auch ein Akku zur Stromversorgung vorgesehen sein. Es bietet sich dabei an, diesen Akku im Bereich der Sitzgelenkanordnung 4 zu integrieren.
Zum Überdecken des Heizdrahts 16 und zur Farbgebung kann selbstverständlich alternativ oder zusätzlich noch eine Lackschicht aufgebracht werden.
Die Sitzheizung kann im Prinzip auch aus einer elektrisch leitenden Folie, einer elektrisch leitenden Farbschicht oder einen durch ein geeignetes Auftrageverfahren, beispielsweise durch PVD oder CVD abgeschiedenen Heizelementkörper ausgebildet sein.
Wie erläutert, kann die eigentliche Farbgebung des Sitzes über eine auf die Deckschicht oder direkt auf die Sitzheizung aufgebrachte Lackschicht erfolgen. Alternativ kann natürlich auch eine Folie oder ein harzgetränktes Papier, beispielsweise ein Melaminharzpapier aufgebracht werden. Derartige "Papiere" sind aus der Herstellung von Laminatböden bekannt und lassen sich auch an komplexe dreidimensionale Geometrien anpassen.
Die Sitzheizung ist unmittelbar im Bereich der Sitzfläche angeordnet, so dass zwischen der das WC benutzenden Person und der Sitzheizung allenfalls die dünne Deckschicht 20 beispielsweise mit dem Füller 21 und der Lackschicht oder dergleichen verbleibt - die Wärmekapazität dieser Deckschicht 20 ist äußerst gering, so dass die Sitzfläche sehr schnell auf die gewünschte Temperatur gebracht werden kann.
Für den Fall, dass die in
Der beschriebene Sensor reagiert vorzugsweise automatisch, beispielsweise auf eine Lichtänderung. Prinzipiell kann der Sensor auch von Hand, beispielsweise bei einer kurzen Berührung aktiviert werden, so dass die Heizung auch in dem Fall in Betrieb genommen wird, in dem der Deckel vor der Nutzung offen steht.
Der Deckel 6 und/oder der Sitz 8 können aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Werkstoff hergestellt sein. Alternativ kann jedoch auch ein anderes geeignetes Material, beispielsweise Pressholz oder dergleichen vorgesehen sein.
Die WC-Sitzgarnitur 1 kann des Weiteren mit einer Beleuchtung, beispielsweise einem Nachtlicht ausgeführt sein, die ebenfalls über die Steuereinheit 28 ansteuerbar ist und eine Dämmerungsschaltungsfunktion aufweisen kann.
Die Anmelderin behält sich vor, auf die vorstehend genannten Optionen jeweils Unteransprüche zu richten.
Offenbart ist eine WC-Sitzgarnitur mit einem beheizten Sitz. Dieser hat eine Sitzheizung, die auf einen im Wesentlichen die Kontur des Sitzes ausbildenden Grundkörper aufgebracht ist und von einer sehr dünnen Deckschicht überdeckt ist.
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.